Vulkan - 在 vkCmdPipelineBarrier 命令中设置的渲染通道中存在哪些“阶段”

Question

当从渲染通道提交vkCmdPipelineBarrier 时，可以为srcStageMask/dstStageMask 设置哪些阶段，因为在这种情况下没有子通道绑定点到图形管道？

在 subpass 中提交 vkCmdPipelineBarrier 时同样的问题，该子通道具有与计算管道的绑定点，我猜该计算管道没有像 VK_PIPELINE_STAGE_VERTEX_SHADER_BIT 这样的阶段，可能还有更多。

谢谢

编辑

首先，感谢@Nicol Bolas 的评论，计算着色器无法在子通道中间调度。

我想澄清一下我的问题：

假设我有一个图像，在渲染通道之后将具有 VK_IMAGE_LAYOUT_SHADER_READ_ONLY_OPTIMAL 的布局。

渲染通道之后，我想用新数据更新图像并希望将其布局更改为 VK_IMAGE_LAYOUT_TRANSFER_DST_OPTIMAL。

因此，在记录 vkCmdEndRenderPass 之后，我记录了一个 vkCmdPipelineBarrier 命令，如下所示：

const VkImageMemoryBarrier imageMemoryBarrier =
{
    VK_STRUCTURE_TYPE_IMAGE_MEMORY_BARRIER,     
    nullptr,                                    
    VK_ACCESS_SHADER_READ_BIT,                  // srcAccessMask
    VK_ACCESS_TRANSFER_WRITE_BIT,               // dstAccessMask
    VK_IMAGE_LAYOUT_SHADER_READ_ONLY_OPTIMAL,   // oldLayout
    VK_IMAGE_LAYOUT_TRANSFER_DST_OPTIMAL,       // newLayout
    VK_QUEUE_FAMILY_IGNORED,                    
    VK_QUEUE_FAMILY_IGNORED,                    
    image,                                      
    {                                           // subresourceRange
        VK_IMAGE_ASPECT_COLOR_BIT,              // aspectMask
        0,                                      // baseMipLevel
        VK_REMAINING_MIP_LEVELS,                // levelCount
        0,                                      // baseArrayLayer
        VK_REMAINING_ARRAY_LAYERS               // layerCount
    }
};

vkCmdPipelineBarrier(currentCommandBuffer,
                     VK_PIPELINE_STAGE_FRAGMENT_SHADER_BIT,
                     VK_PIPELINE_STAGE_TRANSFER_BIT,
                     0,
                     0, nullptr,
                     0, nullptr,
                     1, &imageMemoryBarrier);

这确保了只要 renderpass 中的前一个命令仍未穿过片段着色器阶段，过渡就会等待。

但是如果 vulkan 在 renderpass 执行完成后执行 vkCmdPipelineBarrier 怎么办？现在没有绑定管道，没有阶段 - 这是否意味着屏障将进入无休止的等待，直到新的渲染通道开始并且片段着色器阶段将发生？

Answer 1

只需检查Valid Usage。

所有这些都是允许的，除了在整个设备上禁用其功能的那些（例如几何着色器），或者队列系列不支持的那些。

对于子通道依赖项，仅允许 pipelineBindPoint 管道支持的那些（即当前只是图形）。

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我认为让你深感困惑的主要问题是你认为管道是一个有限状态机。但管道不是 FSM，它是管道（顾名思义）。它始终存在（就像它的所有阶段一样），即使当前没有任何东西流过管道。

具体来说，你的屏障用英文简单地说：“在我开始复制到此图像之后记录的任何命令之前，请确保在我完成将此图像读取为纹理之前记录的所有命令。”

当阶段“存在”不是一个有效的问题时（如上所述）；存在和不存在并不是他们真正拥有的属性。正如你在屏障的语义中看到的那样，改变它的含义甚至都没有关系。

某些阶段被有效用法所禁止，但这比任何事情都更能减少混淆。即使他们没有被禁止，也不会改变任何事情。这些阶段的障碍将只是无操作，或者会转化为逻辑上的早期或后期阶段。

Answer 2

如果我一切正常，那么您要同步的内容如下：
您希望确保在之前的渲染过程完成读取图像之前，图像不会被新数据覆盖。

为此，您设置了同步的障碍

Execution:   FRAGMENT_SHADER            ->   TRANSFER
Memory:      SHADER_READ                ->   TRANSFER_WRITE
Layout:      SHADER_READ_ONLY_OPTIMAL   ->   TRANSFER_DST_OPTIMAL

虽然这些同步参数确保了正确性，但它们实际上有点多余。 srcAccessMask用于需要“可用”的内存，也就是~转入L2内存，以便之后可以访问。

这是屏障中不需要的部分，因为内存已经可用（在 L2 内存中），否则无法正确读取。

即最佳障碍如下：

Execution:   FRAGMENT_SHADER            ->   TRANSFER
Memory:      0                          ->   TRANSFER_WRITE
Layout:      SHADER_READ_ONLY_OPTIMAL   ->   TRANSFER_DST_OPTIMAL

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现在是关于

的问题

但是如果 vulkan 在 renderpass 执行完成后执行 vkCmdPipelineBarrier 怎么办？

上面记录的障碍告诉您的 GPU 如下：

• 在当前队列中，等待具有FRAGMENT_SHADER 阶段的所有先前命令完成其FRAGMENT_SHADER 阶段，然后继续其TRANSFER 阶段中​​的后续命令。

这也意味着：

• 如果队列中没有先前的命令，则屏障的要求已经满足，可以立即继续执行进一步的命令。
• 如果队列中有可能不会通过FRAGMENT_SHADER 阶段的命令，我们不会等待它们。
• 屏障适用于曾经提交到队列的每个命令。 （但大多数命令将不再“运行中”，而是已经被删除，因为它们已完成执行。）屏障的 src 依赖关系从不引用可能在未来，仅适用于之前提交的内容。

如果您在这些方面有困难，您可能想看看Introduction to Vulkan 讲座，该讲座涵盖了从22:28 开始的此类同步主题。